Пример расчета тепловых потерь трубопровода

 

Исходные данные:

Требуется определить потери теплоты подающим трубопроводом за февраль при следующих исходных данных:

Dп = 426 мм, L = 750 м, Tw = 78°С, Tв = -21 °С, Uв = 6,4 м/с,

Gw= 460 т/час, N = 28 сут., местность пересеченная.

 

 

Расчет:

1.Определяем по таблицам приложения А при Tв = -21 °С: λв = 1,953

vв = 11,69

 

2. По таблице 1 определяем для пересеченной местности: βu = 0,707

 

3. Принимаем по среднему значению: βφ, = 0,821

 

4. Вычисляем: Re = 1000 · 6,4 · 0,707 · 426 / 11,69 = 164890

 

5. Вычисляем: αк = 2,16 · 0,821·1625670,6 · 1,953 / 420 = 10,975

 

6. Принимаем по среднему значению: εп = 0,9

 

7. Вычисляем:

αл = 4,97·0,9 · (((78+273)/100)4 – ((-21+273)/100)4 ) / (78+21) = 4,348

 

8. Вычисляем: αп = 10,975 + 4,348 = 15,323

 

9. Вычисляем:

Q = 16,08 · 3.14 · 420 · 750 · (78+21) / 1000 = 1522392 ккал/час

 

11. Вычисляем: АL = 16,08 · 3.14 · 420 · 750 / (106 · 460) = 0,03343

 

Следовательно, теплопотери были определены с погрешностью около 0,03343 / 2 · 100 = 1,7%. Вычислений по нелинейной зависимости не требуется. Для коррекции значения теплопотерь вычисляем:

 

Q = 1522392 · (1 - 0,03343 / 2) = 1496945 ккал/час

 

12. Вычисляем: ∆Tw = 1496945 /(103 · 460) = 3,254 °С

 

13. Вычисляем: QN = 24 · 1496945 · 28 / 1000000 = 1005,95 Гкал

При вычислении по экспоненциальной зависимости получили бы следующие результаты:

∆Tw = (78 + 21) · (1 – ЕХР(0,03343)) = 3,255 °С

Q = 1000 · 460 · 3,255 = 1497300 ккал/час

QN = 24 · 1497300 · 28 / 1000000 = 1006,2 Гкал

 

Приложение А

 

Теплофизические характеристики воздуха

 

Таблица А1 — Коэффициенты теплопроводности воздуха λв ·102

 

Tв ,°С
Tв < 0 -40 1,820 1,813 1,806 1,799 1,792 1,785 1,778 1,771 1,764 1,757
-30 1,890 1,883 1,876 1,869 1,862 1,855 1,848 1,841 1,834 1,827
-20 1,960 1,953 1,946 1,939 1,932 1,925 1,918 1,911 1,904 1,897
-10 2,030 2,023 2,016 2,009 2,002 1,995 1,988 1,981 1,974 1,967
2,100 2,093 2,086 2,079 2,072 2,065 2,058 2,051 2,044 2,037
Tв > 0 2,100 2,106 2,112 2,118 2,124 2,13 2,136 2,142 2,148 2,154
2,160 2,167 2,174 2,181 2,188 2,195 2,202 2,209 2,216 2,223
2,230 2,237 2,244 2,251 2,258 2,265 2,272 2,279 2,286 2,293
2,300 2,307 2,314 2,321 2,328 2,335 2,342 2,349 2,356 2,363
2,370 2,376 2,382 2,388 2,394 2,400 2,406 2,412 2,418 2,424

 

 

Таблица А2 — Коэффициенты кинематической вязкости воздуха vв ·106

 

Тв,°С
Tв < 0 -40 10,04 9,959 9,878 9,797 9,716 9,635 9,554 9,473 9,392 9,311
-30 10,80 10,72 10,65 10,57 10,50 10,42 10,34 10,27 10,19 10,12
-20 11,79 11,69 11,59 11,49 11,39 11,30 11,20 11,10 11,00 10,90
-10 12,43 12,37 12,30 12,24 12,17 12,11 12,05 11,98 11,92 11,85
13,28 13,20 13,11 13,03 12,94 12,86 12,77 12,69 12,60 12,52
Tв > 0 13,28 13,37 13,46 13,54 13,63 13,72 13,81 13,90 13,98 14,07
14,16 14,25 14,34 14,43 14,52 14,61 14,70 14,79 14,88 14,97
15,06 15,15 15,25 15,34 15,44 15,53 15,62 15,72 15,81 15,91
16,00 16,10 16,19 16,29 16,38 16,48 16,58 16,67 16,77 16,86
16,96 17,06 17,16 17,26 17,36 17,46 17,55 17,65 17,75 17,85

Литература

 

1. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебное пособие для неэнергетических специальностей вузов — М.: Высшая школа, 1975 — 496 с. ил.

2. Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч. Ч. I. Отопление / В.Н.Богословский, Б.А.Крупнов, А.Н.Сканави и др.: Под ред. И.Г.Ста-роверова и Ю.И.Шиллера. — 4-е изд., перераб. и доп. —М.: Стройиздат, 1990 — 344 с.: ил.— (Справочник проектировщика).

3. Нестеренко А.В. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха — 3-е изд, перераб. и доп. —М.: Высшая школа, 1971 — 460 с. ил.

4. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия

5. СНиП 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов

6. СниП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика.

7. Справочник по климату СССР.